Junkers J 1 – das erste Ganzmetallflugzeug

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Skeptisch betrachtet wurde die seltsame Konstruktion, die Hugo Junkers im Dezember 1915 den deutschen Fliegerkräften zur Erprobung überliess. Ganz aus Metall und ohne die üblichen Verspannungen gebaut, leitete die J 1 eine Revolution im Flugzeugbau ein.

Bei Junkers verwendete man zum Bau der Badeöfen und Heißwasserboiler seit langem Eisenblech, welches im Punktschweißverfahren gefügt wurde. Dabei werden beide zu verbindenden Bleche zwischen zwei Kupfer-Elektroden gebracht und diese auf die Bleche aufgesetzt. Ein durch den Schweißer ausgelöster kurzer Stromimpuls erzeugt im Blech einen hohen Widerstand, sodass das Material zu schmelzen beginnt und sich vermischt, also beim anschließenden Erkalten verbunden ist. Dabei ist die geschmolzene Fläche etwa so groß wie die Spitze der Elektroden. Daher die Bezeichnung Punktschweißen, die vollständige technische Bezeichnung lautet Widerstandspunktschweißen.
Für sein erstes Metallflugzeug konnte Junkers unter den Bedingungen des seit einem Jahr geführten Weltkrieges kein Duraluminium erhalten. So griff er notgedrungen auf das im Werk vorhandene Eisenblech von 0,1 bis 0,5 mm Stärke zurück. Nach Versuchen wurde der Rumpf aus einem geschweißten Stahlrohrrahmen mit aufgepunkteter Beplankung aus Blechstreifen gefertigt. Deutlich wird dies an der Kastenform des Rumpfes, während das ursprüngliche Versuchsmuster des Hecks noch einen Kreisquerschnitt hatte, also als tragende Schale ohne Fachwerk ausgelegt war. Die Tragflächen waren aus Fachwerksrippen mit punktgeschweißten 0,1-mm-Hautblechen gefertigt. In langen Versuchsreihen wurden die Rippenabstände so optimiert, dass der Flügel stabil gegen Einknicken war.

Eine einfache Umstellung des Materials etwa auf das 1909 durch Alfred Wilm patentierte Duraluminium (Dural) war so jedoch nicht möglich. Bei Leichtmetall schlug der damals erzeugte Stromfunke oft durch das Material und schwächte den Schweißpunkt. Ferner wurden (und werden noch) die Elektroden durch geschmolzenes Aluminium legiert und so nach wenigen Punkten unbrauchbar. Daher wird hier auch heute noch oft die Fügung durch Nietung verwendet. Bei Junkers war von Beginn an klar, dass das Ganzmetall-Flugzeug aus Eisenblech eine Notlösung sein würde. Für die zukünftige Leichtmetallvariante wurde aber schon an neuen Herstellungs- und Konstruktions­verfahren gearbeitet.
Allgemein mussten bei Junkers auch für den Flugzeugbau und besonders für Festigkeitsprüfungen an kompletten Bauteilen geeignete Prüfverfahren und -maschinen entwickelt werden. Die Junkerswerke in Dessau können somit zu Recht als der Ausgangspunkt des industriellen Ganzmetall-Flugzeugbaus angesehen werden. Wie bei anderen Technologien auch, gibt es natürlich etliche Vorläufer und andere Pioniere. Hier jedoch wurde die ganze Bandbreite der Kon­struktion und Herstellung erkundet, getestet und schließlich geordnet – bis hin zur Schaffung einer eigenen Normung für den Metallflugzeugbau. Dabei hatte Hugo Junkers immer einen wirtschaftlichen Fertigungsprozess und Betrieb seiner Flugzeuge im Auge.